package my.util;

/**
 * <p>
 * 双向链表
 * </p>
 *
 * @author AJun
 * @since 2020/8/12
 */
public class LinkedList<E> extends AbstractList<E> {

    /**
     * 头节点
     */
    private Node<E> first;

    /**
     * 尾节点
     */
    private Node<E> last;

    /**
     * 节点
     */
    private static class Node<E> {
        E element; // 节点数据
        Node<E> prev; // 指向上一个节点
        Node<E> next; // 指向下一个节点

        public Node(E element, Node<E> prev, Node<E> next) {
            this.element = element;
            this.prev = prev;
            this.next = next;
        }

        @Override
        public String toString() {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            if (prev != null) sb.append(prev.element);
            else sb.append("null");
            sb.append("<-").append(element).append("->");
            if (next != null) sb.append(next.element);
            else sb.append("null");
            return sb.toString();
        }
    }

    @Override
    public int indexOf(E element) {
        Node<E> node = first;
        if (element == null) {
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (node.element == null)
                    return i;
                node = node.next;
            }
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (element.equals(node.element))
                    return i;
                node = node.next;
            }
        }
        return -1;
    }

    @Override
    public E get(int index) {
        return node(index).element;
    }

    @Override
    public E set(int index, E element) {
        Node<E> node = node(index);
        E old = node.element;
        node.element = element;
        return old;
    }

    @Override
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);

        if (index == size) {
            // 尾插
            Node<E> oldLast = last;
            // 新节点的前一个是原来的 last 所指的节点，后一个是 null
            last = new Node<>(element, oldLast, null);
            // 链表本来就为空，这是链表添加的第一个元素，所以 first 和 last 都是新节点
            if (oldLast == null)
                first = last;
            else
                oldLast.next = last; // 原来的 last 所指的节点的下一个是现在的 last
        } else {
            // 任意位置添加
            Node<E> next = node(index); // 后一个节点
            Node<E> prev = next.prev; // 前一个节点
            Node<E> node = new Node<>(element, prev, next); // 要插入的节点
            next.prev = node;

            if (prev == null)// index == 0(头插)
                first = node;
            else// index != 0
                prev.next = node;
        }

        size++;
    }

    @Override
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        Node<E> node = node(index);
        Node<E> prev = node.prev;
        Node<E> next = node.next;

        if (prev == null) {
            // index == 0
            first = next;
        } else {
            prev.next = next;
        }

        if (next == null) {
            // index = size - 1
            last = prev;
        } else {
            next.prev = prev;
        }

        size--;
        return node.element;
    }

    @Override
    public void clean() {
        size = 0;
        first = last = null;
        // last = null;
        /*
          gc root 对象: 如果对象不被 gc root 对象所引用，那么它就会被销毁，否则不会
            - 被栈指针指向的对象(局部变量)
          当 first 和 last 为 null 时，链表下所挂载的节点都将不被 gc root 对象所引用，所以会被销毁
         */
    }

    /**
     * 根据传入的索引返回该索引的元素
     */
    private Node<E> node(int index) {
        rangeCheck(index);

        Node<E> node;
        if (index < (size / 2)) {
            // 查找的节点靠近左边
            node = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                node = node.next;
        } else {
            // 查找的节点靠近右边
            node = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--) { // [size - 1, index)
                node = node.prev;
            }
        }
        return node;
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("size=").append(size).append(", [");
        Node<E> node = first;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (i > 0) sb.append(", "); // 不需要减法运算
            sb.append(node);
            // sb.append(node.element);

            node = node.next;
        }
        sb.append("]");
        return sb.toString();
    }

}
